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Cours Bac Pro-06 V8
1- Les sources d’énergie (Contiennent de l’énergie)
L’énergie peut provenir de plusieurs sources différentes.
Une source peut stocker de l’énergie. Elle contient des réserves que l’on peut utiliser.
On distingue deux grandes familles :
→ Sources d’énergie non renouvelables
→ Sources d’énergie renouvelables
Sources d’énergie fossiles Energie Sources
CHARBON SOLAIRE Le soleil
PETROLE HYDRAULIQUE L’eau
GAZ ÉOLIENNE Le vent
Sources d’énergie fissiles BIOMASSE Les végétaux
URANIUM GÉOTHERMIQUE Chaleur du sous-sol
2- Les formes d’énergie (Stockées dans la source)
De même qu’il existe différentes sources d’énergie, il existe différentes formes d’énergie qu’on peut
identifier à une forme de stockage de l’énergie.
Sources d’énergie Stocke l’énergie sous forme
Soleil
Énergie thermique (Chaleur)
Énergie lumineuse (Radiative)
Énergie chimique (Energie due aux réactions chimiques : Combustion)
Résumé du cours
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Cours Bac Pro-06 V8
Énergie thermique (Chaleur)
Énergie cinétique : Énergie qui dépend de la vitesse et de la masse du corps, plus la vitesse augmente + grande est l’énergie. Énergie potentielle : Énergie qui dépend de l’altitude, plus la hauteur de chute est grande + grande est l’énergie.
Ces deux énergies se regroupent en une seule : Énergie mécanique.
Énergie nucléaire
Énergie électrique Elle n’est pas issus de sources primaires disponibles dans la nature mais obtenue à la suite de transformation.
L’énergie ne se crée pas mais se transforme.
Le passage d’une énergie à une autre s’appelle un transfert d’énergie.
Exemples :
La combustion du bois c’est un transfert d’énergie chimique en énergie thermique
et énergie lumineuse.
Bilan énergétique : Echimique = Ethermique + Elumineuse
Le fonctionnement d’un moteur électrique, c’est un transfert d’énergie électrique
en énergie mécanique + énergie thermique
Bilan énergétique : Eélectrique = Emécanique + Ethermique
Un alternateur (dynamo), c’est le transfert d’énergie
mécanique en énergie électrique + énergie thermique.
Bilan énergétique : Emécanique = Eélectrique + Ethermique
Résumé du cours
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Cours Bac Pro-06 V8
1- Construction d’une chaîne énergétique
L’énergie est présente partout dans notre environnement, mais nous ne pouvons que la transformer.
Dans une chaîne énergétique on distingue donc :
Le convertisseur d’énergie (C’est l’objet dont on réalise la chaîne énergétique)
L’énergie absorbée (C’est le carburant pour faire fonctionner le convertisseur).
L’énergie utile (Énergie produit par le convertisseur).
L’énergie perdue (C’est l’énergie qui s’échappe dans l’environnement).
La flèche () signifie « donne ».
Bilan énergétique :
Si l’on parle d’énergie alors son bilan est : EAbsorbée = EUtile + EPerdue
Si l’on parle de puissance : PAbsorbée = PUtile + PPerdue
① Voici plusieurs convertisseurs d’énergie, identifier le nom du convertisseur, l’énergie utile,
absorbée et perdue pour ces convertisseurs d’énergie :
ampoule
pile perceuse panneaux
photovoltaïques
Convertisseur
E. Utile (Eexploitable)
E. Absorbée (Ereçue)
E. Perdue (Edissipée)
Résumé du cours
Résumé du cours
ÉNERGIE
ABSORBÉE (Ereçue)
ÉNERGIE
PERDUE (Edissipée)
ÉNERGIE
UTILE (Eexploitable)
CONVERTISSEUR
D’ÉNERGIE
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Cours Bac Pro-06 V8
② Compléter cette chaîne énergétique. Puis écrire
le bilan énergétique pour trouver l’énergie perdue.
③ Construire les chaînes énergétiques de ces convertisseurs d’énergie, puis écrire le bilan
énergétique de chaque convertisseur.
2-1 Une éolienne
2-2 Un aspirateur
2-3 Une batterie
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Cours Bac Pro-06 V8
2- Rendement d’une chaîne énergétique
On se rend bien compte que l’énergie utile est toujours inférieure à l’énergie absorbée
, car il y a des pertes sous forme de chaleur. Pour mesurer l’efficacité d’un système on fait
intervenir la notion de rendement.
Le rendement (R) d’un convertisseur est le quotient entre l’énergie utile (Eutile) et l’énergie
absorbée (Eabsorbée). Ou si l’on parle de puissance, c’est le quotient de la puissance utile
(Putile) et de la puissance absorbée (Pabsorbée).
ou
Ce nombre s’exprime sans unité et sera toujours compris entre 0 et 1.
Le rendement R peut être exprimé en pourcentage (%) :
3-Applications
Exercice n°1 : Après avoir identifié les énergies,
Calculer le rendement de cette ampoule.
Exprimer votre résultat en pourcentage.
Exercice n°2 : Un moteur électrique indique les caractéristiques suivantes :
et Rendement :
2-1 Calculer la puissance absorbée par ce moteur.
2-2 Calculer la puissance perdue de ce moteur lors de son fonctionnement.
2-3 Construire la chaîne énergétique de ce moteur.
Résumé du cours
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Cours Bac Pro-06 V8
Exercice n°3 : L’éclairage d’un magasin de chaussures est assuré par des lampes de puissances
absorbées de . Chaque lampe fourni un flux énergétique de .
3-1 Préciser sous quelle forme d’énergie est le flux énergétique.
3-2 Calculer le rendement de la lampe.
3-3 Calculer la puissance perdue. Préciser sous quelle forme cette énergie est perdue.
Exercice n°4 : On a représenté une chaîne
énergétique d’un panneau solaire photovoltaïque.
L’énergie absorbée par ce convertisseur est égale a :
.
Le rendement de ce panneau : .
4-1 Quelle est l’énergie utile ?
4-2 Quelle est l’énergie perdue ?
4-3 Exprimer l’énergie utile en fonction de l’énergie absorbée et le rendement. Puis calculer l’énergie
utile en Joules.
4-4 Calculer l’énergie perdue en Joules.
Ex. de calcul d’un
rendement
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Cours Bac Pro-06 V8
1- Puissance - Energie
→ Plus un appareil est puissant, plus il va consommer de l’énergie.
→ Plus il fonctionne longtemps, plus il va consommer d’énergie.
L’énergie électrique consommée par un appareil dépend de sa puissance et de la durée de
fonctionnement.
L’énergie électrique transférée à un appareil électrique est égale au produit de sa
puissance par sa durée de fonctionnement .
Remarque : Multiples possibles.
→ Le kiloWatt (kW) : 1 kW 1 000 Watt
→ Le kilo.Watt.heure (kWh) : 1 kWh 1 000 W.h
Exercice n°1 : Cette ampoule fonctionne pendant
une durée de .
1-1 Convertir le temps (t) en secondes.
1-2 Calculer l’énergie en Joules.
Exercice n°2 : Convertir les mesures suivantes :
110 Wh = ………………………….……. kWh 24 kWh = ………………………………….. Wh
2 kWh = ………………………………….. Wh 5 Wh = ………………………….….……. kWh
42,5 Wh = ……………………………………. kWh 0,6 kWh = ………………………………….. Wh
Symbole P E t
Grandeur Puissance Energie Temps
Unité internationale
Watt
Joule
seconde
Unité usuelle Watt
Watt.heure
heure
Résumé du cours
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Cours Bac Pro-06 V8
3- Applications
Exercice n°1 : Un radiateur électrique fonctionne dans une journée 6 h 30 mn.
Sa puissance est de 1 500 W.
1-1 Convertir le temps (t) en heures.
1-2 Calculer l’énergie consommée en Wattheure dans cette journée.
1-3 Convertir en kiloWattheure le résultat trouvé.
Exercice n°2 : Dans un four électrique de puissance , la cuisson d’un poulet
demande .
2-1 Convertir la puissance en Watt.
2-2 Convertir le temps en heure.
2-3 Exprimer l’énergie en fonction de la puissance et le temps. Et calculer l’énergie
consommée en Watt.heure.
2-4 Le coût de est de d’euro. Calculer le prix en euro. (€) de la consommation
électrique de cette cuisson.
Exercice n°3 : Cette ampoule LED fonctionne pendant .
3-1 Convertir le temps en secondes.
3-2 Calculer l’énergie consommée en Joules.
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Cours Bac Pro-06 V8
Exercice n°4 : Dans une cafetière électrique de puissance , Il faut pour obtenir
de café.
4-1 Ecrire en toute lettre l’unité de la puissance.
4-2 Convertir le temps en seconde.
L’énergie électrique est donnée par la relation suivante :
4-3 On veut exprimer l’énergie en Joules. En quelle unité doit-on exprimer
la puissance et le temps.
4-4 Calculer l’énergie consommée en joules par cette cafetière.
4-5 Calculer l’énergie consommée pour une tasse à café.
Exercice n°5
Une ampoule fonctionne pendant et consomme une énergie de .
5-1 Convertir le temps en heures.
2-2 Exprimer la puissance électrique en fonction de l’énergie et le temps .
5-3 Calculer la puissance électrique de cette ampoule.